[发明专利]确定页岩中有机质密度的方法

说明书

本发明公开了一种确定页岩中有机质密度的方法。该方法包括以下步骤：步骤一：获得待测页岩的密度ρ_b；获得单位体积页岩的总孔隙度值φ_t、总有机碳的质量百分比TOC、i种晶态矿物质中的每一种占总结晶态矿物质的质量百分比M_iwt，i的取值为正整数；步骤二：基于总孔隙度值φ_t和质量百分比M_iwt得到单位体积页岩内的非有机质的体积V_n；步骤三：基于总有机碳的质量百分比TOC获得单位体积页岩内有机质的质量M_org；有机质的密度ρ_org为：

技术领域

本发明涉及石油勘探开发领域，特别是涉及一种确定页岩中有机质密度的方法。

背景技术

页岩气是蕴藏于页岩层内的可供开采的天然气资源。与常规天然气相比，页岩气的开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，这使得页岩气井能够长期地以稳定的速率产气。

页岩中有机质含量及有机孔隙度是评价页岩油气储层的重要参数。然而，获得这两个重要参数的的关键中间参数是有机质密度。在实际情况中，页岩中的有机质为非晶态，使用现有的方法难以对其进行测量。此外，并且受沉积环境、沉积类型和成熟度影响，不同地区的页岩中的有机质的密度变化很大，导致不能使用其他地区的有机质的密度来代替本地区的有机质的密度。在实际工程中，为了方便甚至使用煤层密度代替页岩中有机质密度，这显然是更不准确的。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种确定页岩中有机质密度的方法。根据本发明的方法，通过测井参数和实验室分析可以方便地得出任一待测页岩样品中的有机质密度。

本发明的确定页岩中有机质密度的方法包括以下步骤：步骤一：获得待测页岩的密度ρ_b；获得单位体积页岩的总孔隙度值φ_t、总有机碳的质量百分比TOC、i种晶态矿物质中的每一种占总结晶态矿物质的质量百分比M_iwt，i的取值为正整数；步骤二：基于总孔隙度值φ_t和质量百分比M_iwt得到单位体积页岩内的非有机质的体积V_n；步骤三：基于总有机碳的质量百分比TOC获得单位体积页岩内有机质的质量M_org。有机质的密度ρ_org为：

在本发明的方法中，密度ρ_b可通过现有技术中的常规物理方法得到、总孔隙度值φ_t可通过氦气法得到、总有机碳的质量百分比TOC可通过热解法得到、质量百分比M_iwt可以通过X射线衍射法得到。由此，通过本发明的方法可方便地测得每一块待测页岩中的有机质的密度。

在一个实施例中，在步骤三中，首先由总有机碳的质量百分比TOC得到总有机质在单位体积页岩中的质量百分比ORG_wt，

ORG_wt＝β×TOC， 式1

其中，β为取值在1.22到1.33之间的常数，

质量M_org为：

M_org＝ρ_b×ORG_wt。

式1是本领域的技术人员所熟知的计算式，这里不再赘述。

在一个实施例中，在步骤二中，非有机质的体积V_n为总孔隙度值φ_t与单位体积页岩内的总结晶态矿物质的体积V_total的和。在实际页岩中，有机质为非晶态，因此通过本发明的方法彻底避免了页岩中的孔隙和结晶态矿物质对最终测量结果的不利影响，从而提高了所得结果的准确性。